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摘要：本文探討了BIM技術(shù)在幕墻設(shè)計(jì)、施工、加工方面的應(yīng)用與實(shí)踐，通過BIM技術(shù)的應(yīng)用來改善設(shè)計(jì)流程，提升工作效率，輔助現(xiàn)場施工安裝，輔助提升加工工藝;在參數(shù)化設(shè)計(jì)，智能制造，多方協(xié)同平臺(tái)方面的進(jìn)行了大膽嘗試，通過BIM技術(shù)的更多嘗試與實(shí)踐來拓展BIM技術(shù)在幕墻上的應(yīng)用，為幕墻行業(yè)的發(fā)展助力。
關(guān)鍵詞：幕墻;BIM技術(shù);參數(shù)化建模;智能制造
1、工程概況
深圳國際會(huì)展中心位于深圳市寶安區(qū)福永街道的會(huì)展新城片區(qū)，是深圳市委市政府布局深圳空港新城“兩中心一館”的三大主體建筑之一，項(xiàng)目一期建成后，將成為凈展示面積僅次于德國漢諾威會(huì)展中心的全球第二大、國內(nèi)第一大的會(huì)展中心;整體建成后，將成為全球第一大會(huì)展中心。
深圳國際會(huì)展中心(一期)七標(biāo)幕墻工程面積約16萬平米，主要分為屋面幕墻系統(tǒng)、廊道玻璃盒子幕墻系統(tǒng)、蜂窩鋁板吊頂（詞條“吊頂”由行業(yè)大百科提供）系統(tǒng)和欄桿系統(tǒng)，幕墻類型為框架幕墻，其中屋面幕墻系統(tǒng)采用框架單元板塊設(shè)計(jì)方案。
本項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)幕墻系統(tǒng)進(jìn)行整體建模，通過BIM應(yīng)用，解決了復(fù)雜幕墻的造型設(shè)計(jì)、專業(yè)間的碰撞問題;應(yīng)用BIM進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，極大的提升工作效率，減少構(gòu)件加工難度和工作量;通過施工動(dòng)畫模擬指導(dǎo)現(xiàn)場施工，提升工程管理水平和施工質(zhì)量，進(jìn)而提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
1.1 工程特點(diǎn)
本工程幕墻面積16萬平方米，體量巨大;7個(gè)標(biāo)段同時(shí)施工，各交叉作業(yè)面多，管理難度較大。
本項(xiàng)目全程應(yīng)用BIM技術(shù)，各參建方基于云平臺(tái)參與溝通協(xié)調(diào)，是一個(gè)BIM技術(shù)應(yīng)用的典型成功案例。
2、BIM應(yīng)用
2.1 BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
項(xiàng)目組織編寫了《深圳國際會(huì)展中心(一期)工程總包BIM管理策劃》、 《深圳國際會(huì)展中心BIM統(tǒng)一建模標(biāo)準(zhǔn)》 、《深圳會(huì)展中心BIM施工管理平臺(tái)規(guī)劃》等文件，用于明確指導(dǎo)項(xiàng)目的BIM工作的開展，本次項(xiàng)目方大幕墻-七標(biāo)段 建模規(guī)則嚴(yán)格按照此標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行。
2.2 BIM軟件選擇
根據(jù)幕墻類型選用使用BIM軟件，本項(xiàng)目屋面幕墻系統(tǒng)全部構(gòu)建采用Rhino軟件，結(jié)合GH輔助完成建模、提料、工藝制作;玻璃盒子造型比較規(guī)整則采用Revit軟件;施工模擬、動(dòng)畫、碰撞采用Navisworks軟件。
2.3 玻璃盒子幕墻系統(tǒng)介紹
本工程中廊玻璃盒子幕墻為框架幕墻類型，使用REVIT建模，深度達(dá)到LOD350。根據(jù)幕墻類型制作項(xiàng)目構(gòu)件族庫：立柱、橫梁、裝飾條、玻璃、懸窗等;設(shè)置相應(yīng)的特征參數(shù)，便于模型搭建及數(shù)據(jù)提取。
2.4 金屬屋面幕墻系統(tǒng)介紹
屋面幕墻整體造型為長條弧形，短軸為近似圓形，長軸為波浪弧形，造型比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度和工作量非常大。屋面幕墻系統(tǒng)分為金屬屋面和采光頂系統(tǒng)、吊頂格柵系統(tǒng)。本系統(tǒng)使用RHINO+GH建模，將鋁面板、玻璃面板、鋼件主龍骨（詞條“主龍骨”由行業(yè)大百科提供）、鋁合金（詞條“鋁合金”由行業(yè)大百科提供）次龍骨、吊頂格柵&骨架、鋼支座詳細(xì)建模，深度達(dá)到LOD400。
2.5 金屬屋面表皮設(shè)計(jì)優(yōu)化
根據(jù)項(xiàng)目特征進(jìn)行分析，將整個(gè)模型劃分為3個(gè)模塊(4個(gè)K1,3個(gè)K2,K4),優(yōu)化后實(shí)際需建模部分僅為圖紙紅色框部分.這使得建模、設(shè)計(jì)下料、工廠加工的工作量大大減少，同時(shí)減少出錯(cuò)率。優(yōu)化后此部分工作量減少50%。
2.6 金屬屋面節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)
中廊幕墻屋面部分為框架幕墻系統(tǒng)，依據(jù)工程特點(diǎn)，本項(xiàng)目將屋面系統(tǒng)設(shè)計(jì)為框架單元板塊形式，將16個(gè)小菱形板塊組成為一個(gè)大菱形單元板塊(約6mX6m)，采用整體吊裝施工方案，在工廠加工成單元成品，運(yùn)往現(xiàn)場后將單元板塊實(shí)施整體吊裝，此方案優(yōu)點(diǎn)是將加工組裝環(huán)節(jié)放在工廠，保證了加工質(zhì)量;在施工現(xiàn)場將單元板塊吊裝至屋面，通過鋼支座與主體鋼結(jié)構(gòu)連接，減少了施工現(xiàn)場的焊接量，降低安裝難度，如此在加快了工程進(jìn)度的同時(shí)保證了工程質(zhì)量
2.7 吊頂格柵深化設(shè)計(jì)
吊頂格柵系統(tǒng)為鋁合金圓管，采用框架式單元板塊設(shè)計(jì)，即在工廠完成單元板塊組裝后運(yùn)至現(xiàn)場實(shí)施整體吊裝，板塊通過多維調(diào)節(jié)支座與主體結(jié)構(gòu)連接，因本項(xiàng)目設(shè)計(jì)是將格柵連接件設(shè)在主體鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，因此，準(zhǔn)確的BIM模型是保證加工質(zhì)量的前提。本次也是將格柵系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)建模，并與主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行合模，以確保各構(gòu)件與主體之間的良好配合。
2.8 幕墻龍骨參數(shù)化建模
應(yīng)用Grasshopper自行編制小程序快速建模，將中間重復(fù)、繁瑣工作由計(jì)算機(jī)完成，達(dá)到快速建模的目的。
2.9 面板工藝數(shù)據(jù)提取
應(yīng)用GH自編程序從模型中自動(dòng)提取面板的尺寸數(shù)據(jù)并標(biāo)注顯示，同時(shí)將尺寸數(shù)據(jù)提取至外部表格實(shí)現(xiàn)模型與標(biāo)注、模型與表格的數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)，提升設(shè)計(jì)效率和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
2.10 應(yīng)用模型數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工
由于中廊屋面曲率變化大，板塊定位變得繁瑣復(fù)雜，因此所用幕墻構(gòu)件均采用三維控制點(diǎn)定位安裝。從BIM模型導(dǎo)出三維控制點(diǎn)用于現(xiàn)場構(gòu)件安裝定位，保證施工質(zhì)量。
2.11 BIM協(xié)同
由于中本項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)為法國VP建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所設(shè)計(jì)，針對(duì)后期部分設(shè)計(jì)變更，通過3D模型與建筑師進(jìn)行細(xì)節(jié)溝通交流，以更直觀、清晰的方式方便快捷的展示溝通內(nèi)容，大大提升工作效率。
2.12 碰撞檢測
將各專業(yè)模型匯總、整合，將幕墻模型與相關(guān)專業(yè)模型進(jìn)行碰撞檢測，檢查是否存在出現(xiàn)沖突的情況出現(xiàn)，形成可視化檢測報(bào)告。本項(xiàng)目已通過多專業(yè)協(xié)調(diào)檢測模型，發(fā)現(xiàn)數(shù)十個(gè)沖突，將問題在正式施工前得以解決，避免材料浪費(fèi)及工期延誤。
2.13 碰撞施工動(dòng)畫模擬
應(yīng)用3D模型制作動(dòng)畫，用于工藝組裝、現(xiàn)場安裝工序指導(dǎo)，使得溝通更加直觀、清晰，減少誤解
2.14 BIM平臺(tái)協(xié)同
本項(xiàng)目通過廣聯(lián)達(dá)協(xié)筑云平臺(tái)，管理各參與方的模型、圖紙、問題溝通等。所用形成的過程文件都存于協(xié)同平臺(tái)，使得溝通更高效，文件更完整。
2.15 數(shù)據(jù)與實(shí)物高度一致性
由于前期大量精確數(shù)據(jù)輔助施工，施工現(xiàn)場情況始終與BIM模型保持高度一致性。
3、總結(jié)
中國幕墻網(wǎng)工程庫gck.alwindoor.com正式收錄深圳國際會(huì)展中心工程，敬請(qǐng)關(guān)注對(duì)該工程進(jìn)展、幕墻技術(shù)、材料應(yīng)用等相關(guān)資訊的動(dòng)態(tài)更新！
深圳國際會(huì)展中心
全球最大會(huì)展中心——深圳國際會(huì)展中心（Shenzhen World Exhibition & Convention Center，英文簡稱Shenzhen World ）是深圳市委市政府投資建設(shè)的重大
深圳國際會(huì)展中心七標(biāo)幕墻工程造型復(fù)雜、體量巨大，幕墻面積約15.6萬平面。本工程通過BIM技術(shù)應(yīng)用在設(shè)計(jì)優(yōu)化、工程量統(tǒng)計(jì)、碰撞檢測、施工動(dòng)畫模擬、虛擬建造、可視化技術(shù)交底、云平臺(tái)協(xié)同、智能制造等都有深入的應(yīng)用和嘗試，有利推動(dòng)了BIM技術(shù)在幕墻上的應(yīng)用，同時(shí)為公司創(chuàng)造了實(shí)際效益。
借助GH參數(shù)化設(shè)計(jì)平臺(tái)自主研發(fā)適用幕墻的小程序，實(shí)現(xiàn)快速建模、工藝排版、工程量統(tǒng)計(jì)等，大大提升了工作效率和準(zhǔn)確性。
本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、加工、施工各環(huán)節(jié)都有BIM技術(shù)的應(yīng)用，但仍然存在碎片化應(yīng)用問題，BIM的深度應(yīng)用和系統(tǒng)建設(shè)仍有待進(jìn)一步提高。
作者單位：
深圳市方大建科集團(tuán)有限公司
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